Kaj je baterija v trdnem stanju in kakšne so prednosti trdne baterije?

Kaj je baterija v trdnem stanju? To se začne s trenutno strukturo litij-ionskih baterij.

 

Litij-ionske baterije so sestavljene iz pozitivnih elektrod, negativnih elektrod, diafragm in elektrolitov. Pri polnjenju se v elektrolitu izvajajo litijevi ioni. Vendar imajo elektroliti vrsto slabosti, kot so enostavno puščanje, vnetljivost in nestanovitnost. Elektroliti so običajno sestavljeni iz organskih topil, ki so zelo vnetljive in lahko razpadejo tudi za proizvodnjo kisika. Ko puščajo in naletijo na zračno ali visoko temperaturno okolje, so nagnjeni k požaru ali eksploziji.

 

Poleg tega bo v hladnem vremenu povečanje viskoznosti elektrolitov privedlo tudi do zmanjšanja litijeve ionske prevodnosti, hitrosti prenosa ionov in zmogljivosti baterije. Zato v severni zimi hitro razpadejo baterije. Poleg tega je v visokotemperaturnih okoljih elektroliti enostavno valatizirati in razgraditi, kar vpliva tudi na stabilnost in varnost baterije.

 

Za primerjavo so trdni elektroliti veliko varnejši in bolj stabilni, neplačni, ne-korozivni, nehlapni in nimajo težav s puščanjem. Prav tako premagajo pojav litijevih dendritov. (Litijevi dendriti so kristalne akumulacije, ki jih povzročajo polnjenje in odvajanje. Ko so predolgo, lahko zlahka prebijajo diafragmo in povzročijo kratke vezje.)

 

Poleg tega trdni elektroliti zavzemajo manj prostora v bateriji. Dobimo večjo gostoto energije. Kemične lastnosti so tudi bolj stabilne, stranske reakcije pa ni enostavno, kar podaljša tudi življenjsko dobo in število baterije.

 

Poleg tega lahko v trdnem stanju baterije normalno delujejo tudi v širokem temperaturnem območju in lahko ohranijo dobro zmogljivost ne glede na visoko ali nizko temperaturno okolje. Za razliko od tekočih litijevih baterij bo prehladno ali prevroče vplivalo na delovanje.

 

Če povzamemo, so trdne baterije varnejše od tekočihLitijeve baterije, imajo večjo gostoto energije, daljšo življenjsko dobo in boljšo prilagodljivost temperature.